Influence of friction condition on failure location of AA5754 aluminium sheet in Nakajima test

• Autorzy: Slota J. , Šiser M.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rm.2018.05

Warianty tytułu

PL

Wpływ warunków tarcia na lokalizację uszkodzenia blachy aluminiowej AA5754 w teście Nakajima

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents the results of numerical and experimental investigations on the influence of friction on failure location in Nakajima formability tests. Finite element (FE) simulations were performed using commercial explicit dynamic FE code. The numerical results obtained from the FE simulation were compared with experimental data from Nakajima tests. A 3D digital image correlation system ARAMIS was used in experiments. The location of failure on the sample was detected depending on friction conditions. The studies confirmed that the crack location near the centre of the specimen as required by the ISO standard could be obtained for low values of the friction coefficient. The numerical simulation combined with the inverse analysis was used to estimate a real value of the friction coefficient in the Nakajima formability test.

PL

W pracy przedstawiono numeryczne i eksperymentalne badania wpływu tarcia na lokalizację uszkodzeń w teście Nakajima. Symulację numeryczną testu przeprowadzono przy użyciu komercyjnego jawnego dynamicznego kodu FE. Wyniki uzyskane z symulacji FE porównano z danymi doświadczalnymi. W badaniach eksperymentalnych wykorzystano system ARAMIS do optycznej korelacji obrazu 3D. Lokalizacja uszkodzenia próbki wykazała zależność od warunków tarcia. Badania potwierdziły, że położenie pęknięcia w pobliżu środka próbki, zgodnie z wymaganiami normy ISO, można uzyskać dla niskich wartości współczynnika tarcia. Do oszacowania rzeczywistej wartości współczynnika tarcia w teście odkształcalności według Nakajima zastosowano symulację numeryczną połączoną z analizą odwrotną.

Słowa kluczowe

EN

Nakajima test; friction; strain paths; failure; FE simulation

PL

test Nakajima; tarcie; droga odkształcenia; uszkodzenie; symulacja FE

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika
• Rocznik: 2018
• Tom: z. 90 [298], nr 1
• Strony: 57--66
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Slota J.

• Technical University of Košice, Mäsiarska 74, 040 01 Košice, Slovakia

autor

Šiser M.

• Technical University of Košice

Bibliografia

• [1] Brusilová A., Schrek A., Švec P. et al.: Deep-drawing process simulation for tailorwelded blanks with an elastic blankholder, Strength Mater., 85 (2017) 586-593.
• [2] Lumelskij D. et al.: Detection of strain localization in Nakazima formability test – experimental research and numerical simulation, Procedia Eng., 183 (2017) 89-94.
• [3] STN EN ISO 20482. Metallic materials – Sheet and strip – Erichsen cupping test, 2003.
• [4] STN EN ISO 12004-2. Metallic materials – Sheet and strip – Determination of forming limit curves. Part 2: Determination of forminglimit curves in the laboratory, 2008.
• [5] Larsson M., Mattiasson K., Sigvant M.: Some observations on failure prediction in sheet metal forming, 6h European LS-DYNA Users’ Conference, 2007, pp. 93-102.
• [6] Situ Q., Jain M, Metzger D.: Determination of forming limit diagrams of sheet materials with a hybrid experimental-numerical approach, Int. J. Mech. Sci., 53 (2011) 707-719.
• [7] Slota J., Jurcisin M., Spisak E. et al.: Experimental FLC determination of high strength steel sheet metal, Acta Metall. Slovaca, 18 (2012) 200-209.
• [8] Mattiasson K., Jergéus J., DuBois P.: On the prediction of failure in metal sheets with special reference to strain path dependence, Int. J. Mech. Sci., 88 (2014) 175-191.
• [9] Pilthammar J., Sigvant M., Kao-Walter S.: Introduction of elastic die deformations in sheet metal forming simulations, Int. J. Solids Structures, 131 (2017) in press, https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2017.05.009.
• [10] Hol J., Meinders V.T., Geijselaers H.J.M. et al.: Multi-scale friction modeling for sheet metal forming: The mixed lubrication regime, Tribology Int., 85 (2015) 10-25

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).